Laboratorio de química general II.Departamento de química inorgánica y nuclear. Clave 1211. Serie 1. Química general II. Fecha de entrega: 21 de abril del 2014. Página 1 8 Profesor: M. en I. Fernando Morales Morales. Grupo: 25. Elaborado por: Adrian Ruíz Martínez. Serie 1. Balanceo de ecuaciones químicas por el método del ion-electrón. Balancea las siguientes ecuaciones red-ox por el método del ion-electrón identificando en cada una los siguientes aspectos: -Semi-ecuación de oxidación y semi-ecuación de reducción. -Agente oxidante y agente reductor, -Especie oxidada y especie reducida. 1. Cloro + Potasa → Cloruro de potasio + Hipoclorito de sodio + Agua 2. Sulfuro de plomo II + Sulfuro de cobre II + Ácido nítrico → Nitrato de plomo II + Nitrato de cromo II + Dióxido de nitrógeno + Azufre + Agua 3. Peróxido de hidrogeno + Permanganato de potasio + Ácido sulfúrico → Sulfato de potasio + Sulfato de manganeso II + Oxigeno + Agua. 4. Yoduro de cromo III + Potasa + Cloro → Cromato de potasio + peryodato de potasio + Cloruro de potasio + Agua. 5. Oxido de plomo IV +Antimonio + Potasa → Oxido de plomo II + Antimonito de potasio + Agua. 6. Sulfato de cromo III + Yoduro de potasio + Yodato de potasio + Agua → Hidróxido de cromo III + Sulfato de potasio + Yodo. 7. Clorato de potasio + ácido yodhídrico + ácido sulfúrico → Sulfato monobásico de potasio + ácido clorhídrico + yodo + Agua. 8. Ácido tiocianico + Permanganato de potasio + Ácido sulfúrico → Sulfato de manganeso II + Sulfato de potasio + Ácido cinahídrico + Agua. Problemas de estequiometria. - Estequiometria básica. o ¿Cuál es la composición porcentual de todos los elementos del bórax (Na2B4O7●10H2O)? o Un hidrocarburo (un compuesto que contiene solamente carbono e hidrogeno) se incinera y sus productos de combustión se recolectan y pesan. Todo el carbono presente en el compuesto original se encuentra ahora en los 1.20 g de CO2. Todo el hidrógeno está presente en 0.489 g de H2O. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? (sugerencia: Recuerden que todas las moles de átomos de C en el CO2 y de átomos de H en el H2O proceden del compuesto original.). o Al analizar un mineral que contiene plomo el ion de ese metal precipita como sulfato de plomo si la masa del precipitado es de 174 mg y el contenido de plomo en la muestra es de 23.77% determinar el peso del mineral que se usó para el análisis. o ¿Qué cantidad de moles de carbono están contenidos en 2 g de acetato de sodio trihidratado (CH3COONa●H2O)?. - Diluciones, disoluciones y unidades de concentración. o Si la concentración de azúcar en los refrescos es de aproximadamente 10-12 % ¿Cuánta azúcar consumes al ingerir un refresco de 600 mL? (considera que la densidad del refresco es cercana, aunque superior a 1.1g/mL) Laboratorio de química general II. Departamento de química inorgánica y nuclear. Clave 1211. Serie 1. Química general II. Fecha de entrega: 21 de abril del 2014. Página 2 o Si la concentración de iones sulfato en una disolución de sulfato de aluminio es de 0.3 M ¿Cuál es la concentración del ion Al3+? y ¿Cuál es la concentración de la sal en esta disolución? o Si una disolución que contiene 0.1 M de K2SO4, 0.5M de NiSO4 y 0.3M de (NH4)2SO4 se evapora por completo dejando únicamente los sólidos ¿Cuál es la composición porcentual (m/m) de cada una de estas sales en el sólido resultante? o Si se mezcla 500 mL de una disolución 1M de sulfato de potasio con 250mL de una disolución de 1M bisulfato de potasio. Considera que en este caso el volumen final es de 750 mL y que la densidad de la mezcla resultante es de 1.1g/mL a) ¿Cuál es la concentración molar de las sales en la mezcla resultante? b) ¿Cuál es la concentración % de las sales en la mezcla resultante? c) ¿Cuál es la concentración final molar del ion K+? d) ¿En qué volumen están contenidos 0.5 g de ion sulfato? o ¿Cuál es la molaridad de las siguientes disoluciones acuosas? a) 50 g de permanganato de potasio en 500 mL de disolución. b) Disolución de ácido nítrico ρ=1.160 g/mL 27% m/m. c) 12 g de cloruro de potasio en 250 mL de disolución. d) Disolución de ácido sulfúrico ρ= 1.45 g/mL, 55% m/m. o Una disolución de ácido acético se preparó como sigue: 72 g del ácido acético sólido se disolvieron en un poco de agua y después se añadió un poco de agua hasta a aforar a 600 mL. De esta disolución se tomaron 100 mL a los que se les añadieron 200 mL de ácido acético 4 N y después se aforo a 500 mL ¿Cuál es la normalidad de la última disolución obtenida? o El ácido acético glacial, CH3COOH tiene una concentración 99.5% m/m y una densidad de 1.05 g/cm3. Determina la concentración molar, normal y % m/v de este ácido. o Una solución se preparó disolviendo 16.0 g de cloruro de calcio, CaCl2 en 72.0 g de agua, y tiene una densidad de 1.180 g/mL a 20oC. ¿Cuál es la concentración % m/m y % m/v, M y m de la disolución? o Calcula la molaridad de una disolución de agua oxigenada, H2O2, si se requieren 36.44 mL de una disolución de permanganato de potasio, KMnO4, M=0.01652 para oxidar completamente 25 mL de agua oxigenada. (La reacción de esta titulación ya fue realizada para alguna de las prácticas, COLOCAR LA REACCIÓN EN EL PROCEDIMIENTO). o Un químico tituló 25.0 mL de NaOH 0.20 M con una disolución 0.50 N de H2SO4. ¿Cuántos mililitros de la disolución de ácido sulfúrico utilizó si la reacción fue cuantitativa?. o La molaridad de HCl concentrado para uso de laboratorios 12.1M ¿Cuánto mL de este reactivo se deben diluir para preparar HCl 0.100M? o La densidad del hidróxido de amonio concentrado que contiene un 28% en peso de NH3 es de 0.899g /mL ¿Qué volumen de este reactivo se tiene que diluir hasta 500mL para preparar NH3 0.250M? Una dilución de amoniaco en el agua se llama Hidróxido de amoniaco debido a que se produce el equilibrio NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH o Dado que la densidad de una disolución de HBr es 48.0%, tiene una densidad de 1.50g/mL. a) Halle la concentración del HBr. d) ¿Cuánta disolución se nenecita para preparar 0.250L de HBr 0.160M? Laboratorio de química general II. Departamento de química inorgánica y nuclear. Clave 1211. Serie 1. Química general II. Fecha de entrega: 21 de abril del 2014. Página 3 -Reactivo limitante. o Se produce una chispa eléctrica en una mezcla de 1kg de H2 y 1 kg de O2 que reaccionan formando agua. a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Cuánta agua se produce? c) ¿Cuánta masa de reactivo en exceso hay? o Cuando se calienta dióxido de silicio mezclando con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y monóxido de carbono. La ecuación de la reacción es: SiO (s) +C (s) → SiC (s) + CO (g) Si mezclamos 150 g de SiO2 con 105 g de carbono: a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Cuántos gramos del CO se formarán? c) ¿Cuánta masa del reactivo en exceso hay? o Se tratan 6 g de aluminio en polvo con 50,0 ml de disolución 0,6 M de H2SO4. Calcula: a) El reactivo que se encuentra en exceso. b) El volumen de hidrógeno gaseoso que se obtendrá en la reacción, medido en condiciones estándar. c) La cantidad en gramos de Al2(SO4)3 que se obtendrá por evaporación de la disolución resultante de la reacción. o Al calentar sulfuro de hierro (II) en presencia de oxígeno gaseoso se produce óxido de hierro (III) y dióxido de azufre. Determine la masa de óxido de hierro (III) producido al hacer reaccionar 240 g de sulfuro de hierro (II) de 87,2 % de pureza si se quema en presencia de 400L de aire (el cual contiene 20% en masa de O2 y una densidad de 0.946 g/mL) -Equilibrio químico. 1) Para los siguientes procesos escribe la constante de equilibrio: o Cl2 + H2 ↔ 2HCl o 3NH4Cl + Na3PO4 ↔ (NH4)3PO4 + 3NaCl o N2 + 3H2 ↔ 2NH3 o H2SO4 ↔ H + + HSO4 - o ClO - + Cl - + H2O ↔ Cl2 + 2OH – o [CuCl4] 2- + 4NH3 ↔ [Cu(NH3)4] 2+ + 4Cl – 2) En un recipiente de 4 litros, a una cierta temperatura, se introducen las cantidades de HCl, O2 y Cl2 indicadas en la tabla, estableciéndose el siguiente equilibrio: 4HCl (g) + O 2(g) ↔ 2H 2 O (g) +2Cl 2 (g) HCl O2 H2O Cl2 Moles iniciales. 0.16 0.08 0.00 0.02 Moles al equilibrio. 0.06 Calcule: o Los datos necesarios para completar la tabla. o El valor de Kc a esa temperatura. Laboratorio de química general II. Departamento de química inorgánica y nuclear. Clave 1211. Serie 1. Química general II. Fecha de entrega: 21 de abril del 2014. Página 4 3) A 523 K las concentraciones de PCl5, PCl3 y Cl2 en equilibrio para la reacción: PCl 5 (g) ↔ PCl 3 (g) + Cl 2 (g) Son 0,809 M, 0,190 M y 0,190 M, respectivamente. Calcule a esa temperatura: a) Las presiones parciales de las tres especies en el equilibrio. b) La constante Kp de la reacción. Dato: recuerden usar la ley de los gases ideales PV = nRT con R=0,082 atm L K-1 mol-1 NOTA: En cada uno de los ejercicios escribir ORDENADAMENTE el procedimiento (este puede ser a tinta o a lápiz) en este especificar PASO A PASO que se está obteniendo. El resultado debe estar a pluma y los enunciados de los problemas deben ir anexos a la resolución (ya sea que anexen al final o al inicio una impresión de la redacción de los textos de los ejercicios o los redacten ustedes mismos). La serie se entrega SIN EXCEPCIONES el lunes 21 de abril de 2014 en los primero 15 minutos de la clase y contará, como ya se había especificado, de seis décimas hasta un punto (dependiendo la calificación obtenida) sobre calificación FINAL. Ya que son 50 reactivos cada reactivo vale 0.2 puntos. Si la calificación obtenida en la serie es menor a cinco no se tomara en cuenta.